Синтез и физические методы

Эвристические методы синтеза. Идея методов состоит в том, что в результате предварительного анализа технологической схемы формируется набор правил, отображающих накопленный опыт работы с аналогичными производствами и учитывающих общие закономерности протекания процесса. Наряду с эвристиками, вытекающими из физической сущности процесса, сюда могут включаться и интуитивные предположения по организации оптимальных схем. Основная причина применения эвристических правил состоит не в их высокой эффективности, а лишь в способности уменьшения количества анализируемых вариантов схем априори. Отсутствие теоретической обоснованности отдельных правил, их противоречивость и отсутствие связи с отдельными свойствами разделяемой смеси может помешать получению оптимального решения. [c.472]

Естественно, что из-за ограниченных масштабов производства полициклических ароматических углеводородов существующие цены на реактивы высоки. Даже отпускные цены на аценафтен и технический антрацен составляют соответственно 1350 и 1200 руб/т, а отпускная цена на 2-метилнафталин равна 9300 руб/т. Это определяется, кроме малых масштабов производства, низкой производительностью труда, большим объемом ручного труда, потерями растворителей, реактивов и исходного сырья. Разработанные отраслевыми институтами способы производства, основывающиеся на физических методах разделения (ректификация, кристаллизация— плавление, ректификация с растворителями), позволяют на крупных установках получать вещества с себестоимостью 120—200 руб/т, что может сделать их перспективным химическим сырьем для синтеза крупнотоннажных продуктов. [c.315]

За последние 25 лет потребность в моторном топливе сильно увеличилась. Вследствие этого, кроме физических методов перегонки и обработки растворителями, которые не изменяют химического состава компонентов сырой нефти, повысилось значение химических процессов при переработке нефти и ее фракций. Потребности военного времени в авиационном бензине и синтетическом каучуке послужили дальнейшим импульсом к разработке методов химической переработки нефти. С помощью химических процессов получают углеводороды, не содержащиеся в исходной нефти эти углеводороды необходимы для промышленности органического синтеза. [c.42]

Небольшая глава посвящена некоторым вопросам физической органической химии, связанным с планированием органического синтеза. Детальное рассмотрение физических методов исследования органических соединений выходит за рамки настоящего учебника, так как для их изучения учебным планом предусмотрен самостоятельный курс. [c.5]

Из этого неполного перечня видно, как важны исследования химии поверхности неорганических и органических твердых тел и их межмолекулярного взаимодействия с компонентами различных сред. Эти исследования требуют объединения методов неорганического и органического синтеза с самыми современными физическими методами изучения структуры поверхности твердого тела и строения молекул. В кратком курсе лекций невозможно осветить все научные и прикладные аспекты химии поверхности твердых тел, ее модифицирования и влияния на межмолекулярные и химические взаимодействия с различными средами. В пособии рассмотрена хими/ поверхности адсорбентов, применяемых в газовой и молекулярной жидкостной хроматографии, и, соответственно, адсорбция из газовой фазы и жидких растворов при малых концентрациях, лежащая в основе селективности этих видов хроматографии. Эти проблемы исследованы как на макроскопическом уровне с использованием термодинамических характеристик адсорбции, так и на микроскопическом (молекулярном) уровне с привлечением молекулярно-статистической теории адсорбции и теории межмолекулярных взаимодействий. [c.7]

Последние два десятилетия характеризуются интенсивным проникновением физических методов в химические исследования. Умение правильно сочетать эти методы с синтезом во многом определяет эффективность работы химика, обоснованность его научных выводов и прогнозов. [c.3]

Изучение структуры природных продуктов имело большое значение для развития органической химии, потому что в значительной степени содействовало развитию стереохимических представлений о сложных органических молекулах и стимулировало необычайно быстрый рост применения физических методов исследования структуры (прежде всего спектроскопических методов). Кроме того, при изучении структуры природных продуктов совершенствовались методы органического синтеза. Здесь следует подчеркнуть крупный вклад чехословацких химиков в области исследования природных веществ. [c.178]

Строение можно изучать химическими методами — второе важнейшее положение Бутлерова — также не потеряло своего значения в наши дни. Изучение строения органических соединений — природных и синтетических — было и остается основной задачей органической химии. При этом, как и во времена А. М. Бутлерова, мы пользуемся методами химического анализа и синтеза. Однако наряду с ними в наше время широко применяются физические методы определения строения — разные виды спектроскопии, ядерный магнитный резонанс, масс-спектрометрия, определение дипольных моментов, рентгенография, электронография. Значение этих методов ныне столь велико, что, дополняя Бутлерова, в наше время мы можем сказать строение можно изучать химическими и физическими методами. [c.31]

Строение можно изучить химическими методами. Изучение строения органических соединений — природных и синтетических — было и остается основной задачей органической химии. При этом, как и во времена Бутлерова, пользуются методами химического анализа и синтеза. Однако наряду с ними теперь широко применяются физические методы определения строения. Значение этих методов столь велико, что можно сказать строение органических соединений изучают химическими и физическими методами. [c.222]

Физические методы анализа широко применяются для контроля производства и управления технологическим процессом. Они основаны на взаимосвязи между составом системы и ее физическими свойствами. Ниже приводятся некоторые примеры использования физических методов для технического анализа продуктов промышленности органического синтеза. [c.25]

Присутствие воды в химических продуктах нежелательно и по техническим нормам в большинстве случаев недопустимо. Вода, содержащаяся в продуктах, часто усиливает их склонность к окислению, ускоряет коррозию трубопроводов и оборудования, соприкасающихся с обводненными продуктами вызывает отравление катализаторов и засорение оборудования при низкой температуре, что может привести к остановке работы цехов или даже к аварии. Есть много химических и физических методов определения влаги в продуктах промышленности органического синтеза. Основные из них приводятся в ГОСТ 14870—69. [c.31]

В зависимости от профиля и объема времени, отводимого учебным планом, в некоторых вузах имеется малый и большой практикум, в других — лишь малый, иногда — лишь большой. Малый практикум дает первоначальное знакомство с органическими веществами, их свойствами и реакциями, проводимыми качественно особенно большое значение имеют реакции, характеризующие классы соединений по их функциональным группам, а также реакции на некоторые важнейшие представители. Основу большого практикума составляют синтезы органических веществ и их исследования, включая применение физических методов, что, естественно, дает более глубокое знакомство с органическими соединениями. [c.3]

Такое строение требует подтверждения, что делается обычно путем синтеза различных изомеров одинакового состава и доказательства их строения различными физическими методами. [c.376]

Получаемые соединения сами могут быть исходными веще" ствами для синтеза многочисленных соединений, необходимых для того или иного исследования, например, лекарственных препаратов. Исследователь может изучать их поведение в организме животного, так как присутствие радиоактивного элемента ( С, и др.) очень точно может быть обнаружено соответствующими физическими методами. [c.400]

Эти кислоты синтезированы Перкиным мл. (1892), применившим для этой цели мг.лоновый синтез. Позже сам циклогексан был синтезирован гидрированием бензола (Сабатье и Сандеран, 1901). Объективные доказательства строения были получены физическими методами исследования. [c.120]

Синтез природных соединений на различных исторических этапах имел различную цель. Когда-то это был самый надежный в последней инстанции способ доказательства структуры выделенного нового природного соединения, т.е. имел смысл встречного синтеза. Сейчас, когда задача установления структуры молекулы решается достаточно однозначно комплексом физических методов, встречный синтез уже не столь актуален. Но зато актуальна задача синтеза тех природных соединений, которые обнаружили те или иные полезные свойства. [c.12]

В этом синтезе использован метод получения а-ампно-кислот по Штрекеру с изменениями, внесенными Бухерером [4]. Выходы и физические константы промежуточных соединений даны исходя из синтезов, проведенных с большими количествами веществ, не содержащих меченого атома углерода. [c.306]

Вся органическая химия посвящена установлению строения органических соединений и синтезу их на основании знания-строения и типичных реакций образования различных связей. Мы познакомились уже с идеей установления строения соединений химическими методами, которые и сейчас являются основными, но все больше дополняются физическими методами. Пытаясь сформулировать сущность химических методов установления строения в одной фразе, можно сказать, что они состоят в констатации родственных связей серии веществ (веществ с родственной структурой) и в выяснении строения одного или нескольких узловых веществ этой серии путем их постепенной деструкции (или, как ее иногда называют, деградации). Такой химический путь позволяет установить строение любого сколь угодно сложного вещества, однако ценой большого труда. И этот большой труд все более облегчается благодаря новым физическим методам разделения и идентификации продуктов деградации, особенно благодаря различным видам хроматографии (стр. 38). Одновременно и методом деградации и методом идентификации осколков молекулы (по их молекулярному весу) служит масс-спектрометрия (стр. 589). Разнообразные, все более развивающиеся физические методы в состоянии сильно облегчить задачу химика. Некоторые из этих методов дают возможность установить такие важные детали структуры, как характер связи, межатомные расстояния и углы, наличие или отсутствие того или иного рода взаимодействия электронных орбиталей, подобного сопряжению, наличие [c.341]

Таким образом, эта глава будет начинаться с широкого рассмотрения методов выделения и разделения смесей нуклеозидов (в основном из природных источников). Общие методы синтеза нуклеозидов будут рассмотрены достаточно подробно, вслед за чем будут описаны синтезы некоторых специфичных типов нуклеозидов, например, С-нуклеозидов, циклонуклеозидов и т. д. Будут лишь перечислены физические методы, используемые для определения структуры нуклеозидов, хотя основные литературные ссылки будут приведены. Будут рассмотрены лишь те химические реакции, которые представляют особый интерес для химика, работающего в области нуклеиновых кислот. Помимо того, общие реакции углеводного остатка и гетероциклов можно найти в главах, относящихся к этим вопросам. [c.70]

Во времена возникновения структурной теории А. М. Бутлерова бьша осознана важная истина о том, что строение молекулы определяет все ее химические свойства и по сумме химических свойств можно сделать верное заключение о структуре вещества. Эта истина ни в коей мере не потеряла своего значения в век физических методов исследования. Постоянными в химии остаются анализ и синтез, которые составляют, как известно, основу мыслительного процесса, основу всякого познания. Синтезируя все более и более сложные вещества, химик наперед знает исходные фрагменты, из которых формируется структура нового соединения. Поэтому он предполагает структуру заранее. После синтеза остается только ее доказать. [c.101]

Применению физических методов для изучения механизма транскрипции в значительной степени препятствует то, что РНК-полимераза сидит на ДНК очень редко, и конформацион-ные превращения матрицы, сопровождающие синтез РНК, захватывают лишь незначительную часть длинной молекулы ДНК. Поэтому большой интерес представляет изучение комплексов РНК-полимеразы с отрезками ДНК минимальной длины, еще несущими все специфические функции, исключая разве лишь [c.566]

Современная химия углеводов представляет собой сложный комплекс знаний. Она включает вопросы выделения индивидуальных или максимально очищенных, часто очень лабильных соединений из сложных смесей, изучение их строения химическими, биохимическими, физико-химическими, физическими методами, разработку методов синтеза разнообразных соединений, причем особенно сложным и ответственным является стереохимический контроль синтетических реакций и, наконец, глубокое изучение зависимости свойств углеводов от их строения, что создает основы для технического использования огромных ресурсов углеводсодержащего сырья. Изучение биологических свойств углеводов, их функций в биохимических системах необходимо для познания существа важнейших процессов жизнедеятельности и непосредственно связано с прогрессом современной биохимии и молекулярной биологии. [c.8]

Дальнейшее изучение химического состава витаминов, выделенных из тканей, установление их структуры и подтверждение ее синтезом позволили разработать более быстрые и точные химические и физические методы количественного определения витаминов. [c.115]

К собственно химическим методам исследования относятся синтез минералов и являющихся продуктами процесса соединений, изучение их состава и поведения в разных условиях при взаимодействии с теми или иными реагентами, а также фазовый химический анализ изучаемых продуктов. Обычно химические методы не используются изолированно, а сочетаются с физико-химическими и все чаще—физическими методами. Даже простая операция количественного определения pH или Ен раствора основана на применении потенциометрии — физико-химического метода. Да и определение качественного и количественного состава вещества проводят не только химико-аналитическими методами, а с широким использованием физических и физико-химических методов анализа (эмиссионного и атомно-абсорбционного спектрального, рентгеноспектрального, активационного и др.). Для обеспечения правильности результатов анализа применяют стандартные образцы веществ и материалов, состав которых установлен на основе комплексного использования химических и различных инструментальных методов. [c.199]

Для современной органической химии характерны такие особенности, как, во-первых, непрерывный и прогрессируюп1ий рост фактического материала (синтез новых соедииений, открытие новых типов соединений) во-вторых, бурное развитие теории, дающее возможность понимать и предсказывать свойства органических соединений. В современной органической химии широко используются физические методы исс 1едованкя, позволяющие проникать в детали структуры соединений и хода реакций. Характерно также развитие связей органической химии со смежными областями химии, а также с биологией. Успехи органической химии дали возможность расширить прикладную iopony этой науки, что привело к росту обТ)Сма соответствующих производств и к проникновению синтетических органических ве цеств в различные отрасли промышленности, сельского хозяйства и медицины. [c.141]

Процессы производства минеральных солей разнообразны соответственно огромному ассортименту солей. Однако технологические схемы производства почти всех солей включают типовые процессы, общие для солевой технологии. Типовые процессы солевой технологии измельчение твердых материалов (сырья, спека), обогащение сырья, сушка, обжиг, спекаиие, растворение, выщелачивание, отстаивание, фильтрация, выпаривание, охлаждение растворов, кристаллизация. Эти процессы характерны для любого солевого производства. В технологии солей часто применяются также процессы абсорбции и десорбции. Большинство типовых процессов основано на физических методах переработки, особенно на стадиях подготовки сырья и окончательной доработки продукта. Образование же минеральных солей происходит в результате процессов, основанных на химических реакциях при обжиге, спекании, выщелачивании, абсорбции. Выщелачивание природного сырья (или спеков) сопровождается реакциями обменного разложения. При обжиге идут окислительно-восста-новительные реакции. Хемосорбционные процессы, лежащие в основе синтеза солей из полупродуктов химической промышленности, сопровождаются реакциями нейтрализации. [c.141]

Для определения непредельности полимеров могут быть использованы различные физические и химические методы. ИК и ЯМР-спектроскопия не получили широкого распространения из-за недостаточной чувствительности и необходимости применения модельных соединений, синтез которых не всегда возможен. Другие физические методы радиометрический (с использованием С)и ГЖХ продуктов пиролиза малоизбирательны и требуют дополнительной проверки достоверности результатов [1]. [c.67]

Место ЯМР-спектроскопии среди других физических методов исследования и ее значение в химии. ЯМР-спектроскопия заняла достойное место рядом с другими физическими методами исследования, например, инфракрасной спектроскопией. Как правило, эти методы не заменяют, а взаимно дополняют друг друга. Тем не менее следует особо подчеркнуть, что ЯМР-спектроскопия может часто служить источником такой Информации о структуре химических соединений, которая другими методами получается лишь с огромным трудом или вообще была недоступна. еперь во многих случаях химик-органик, взглянув на спектр ЯМР, может быстро решить, получил ли он то, что задумал. Раньше такой вывод удавалось сделать лишь после долгих недель или месяцев кропотливой работы. Это было и остается одной из причин небывалой популярности ЯМР-спектроскопии. В настоящее время контроль за синтезом новых соединений часто осуществляется с помощью метода ЯМР. Связь химической структуры со спектрами ЯМР отли-чаетсисключительно высокими темпами, быстро получила признание и в настоящее время занимает ведущее место среди физических методов определения строения молекул. [c.6]

Авторы настоящего пособия стремились избежать характерной для большинства аналогичных пособий концентрации внимания на соединениях -металлов. В книгу введен раздел, посвященный физическим методам исследования координационных соединений, не рассмотренным в ранее изданных учебниках. Необходимость такого раздела обусловлена уникальными возможностями, которые открывают эти методы при исследовании строения и свойств комплексов, а также равновесий комплексообразования в сложных многокомпонентных системах. В книге отражены итоги развития науки в области координационной химии за последние десятилетия рассмотрена химия макроциклических и металлорганических соединений, новые методы синтеза комплексов. Более полно, чем в предыдущих изданиях, охвачены имеющиеся подходы к интерпретации материала в химии координационных соединений включен параграф о методе молекулярной механики, приведено описание энергетики частиц с помощью термов, которое необходимо для понимания спектральных методов исследования. Обсуждены особенности комплексообразования в ра личных агрегатных состояниях. Разделы, в которых рассматриваются основные типы комплексных соединений и методы синтеза, иллюстрированы большим количеством примеров. [c.3]

Структурные теории твердого тела — только что появившаяся область знаний. Иногда ее называют химией твердого тела , химией твердого состояния , но она, с другой стороны, является также и физикой твердого тела, так как в основном оперирует физическими понятиями и использует физические методы исследования. Это одно из наиболее перспективных направлений развития структурной химии, ибо оно обещает стать реальной основой неорганического синтеза. До сих пор неорганическая химия, подобно органической химии, основывалась на атомно-молекулярпом учении. Но это было грубой идеализацией, так как в отличие от органических веществ подавляющее большинство неорганических соединений представлено не совокупностями молекул, а реальными кристаллами. Неорганическая химия поэтому не имела таких успехов в синтезе химически индивидуальных веществ, каких достигла органическая химия она успешно решала задачи синтеза лишь тех соединений, которые существуют в форме совокупности молекул, например синтеза аммиака. Получение же оксидов, сульфидов, селенидов и многих других солей, а также интерметаллических соединений осуществлялось отнюдь не по принципу синтеза запроек-гироваиных структур, как это было в органическом синтезе, а по принципу стехиометрии, т. е. не в русле структурной химии, а в русле учения о составе — на уровне первой концептуальной системы. [c.99]

С 1950—1960-х годов катализ вошел в новую полосу развития. Он положил начало нестационарной кинетике, стереоснецифичес-кому синтезу, небывалой селективности действия цеолнтовых и мембранных катализаторов. Все это — первые шаги в область принципиально нового катализа и одновременно проникновение в старый катализ все новых и все более совершенных физических методов исследования. Именно поэтому современное учение о катализе и можно считать по-прежнему молодым, поскольку у него все еще впереди Его ближайшие перспективы — это разработка теорий большей степени общности и эвристичности, логический синтез нестационарной кинетики с теориями саморазвития химических систем. Перед ним перспектива восхождения на вершины химических знаний, где будут одновременно решаться задачи освоения каталитического опыта живой природы и создания эффективных методов управления жизнью растений и животных. Речь может идти, нанример, о самообеспечении азотом хлопчатника и злаковых растений по принципу действия азотобактера в бобовых растениях. Промышленность азотных удобрений тогда вообще будет не нул<на. И хотя это может рассматриваться сегодня как бесконечно удаленный идеал интенсификации экономики, его нельзя рассматривать как несбыточную фантазию. Это уже обсуждается на меж- [c.245]

В тех случаях, когда вещества образуют азеотропиые смеси, а другими физическими методами (кристаллизация, экстракция) разделить их также не удается, применяют химические методы очистки. Большей частью это относится к органическим растворителям, чистота которых в значительной степени определяет успех синтеза. Чаще всего приходится освобождать растворитель от остатка воды, которая не может быть полностью удалена отгонкой. Однако промышленные образцы растворйтелей могут содержать И другие примеси. Напрнмер, бензолу всегда со-путствует тнофеи, гомологам бензола — соответствующие гомологи тиофена, простые эфиры в процессе хранения образуют пероксиды н т. д. Поэтому в каждом конкретном случае в зависимости от возможных [c.43]

В классический период развития органической химии, длившийся почти столетие, экспериментатор обходился, как правило, небольшим числом сравнительно простых типовых методов. Для овладения экспериментальной техникой тех лет достаточно было научиться осуществлять синтез нескольких десятков соединений, так как основные операции выделения и очистки веществ часто повторялись и мало отличались друг от друга. За последние десятилетия арсенал методов и приемов, применяемых в органической лаборатории, неимоверно вырос. Особенно много принципиально нового введено в методы выделения веществ, эффективность которых неизмеримо возросла благодаря внедрению различных видов хроматографии, противоточного распределения, электрофореза и т. д. Появился целый набор специальных приемов для работы в микро- и полу-ми кромасштабах. Такие методы, как хроматография в тонких слоях и на бумаге, в сочетании с физическими методами идентификации и контроля позволили органикам непрерывно следить за ходом химических реакций или процессов разделения веществ. [c.5]

Большим преимуществом метода спиртового обмена являются мягкие условия синтеза, препятствующие протеканию побочных процессов. Это особенно важно для спиртов, склонных к реакциям с хлористым водородом. Определенным преимуществом является и простота физических методов удаления спиртов. Если спирт R ОН имеет значительно более высокую температуру кипения по сравнению с ИОН, синтез можно провести с затратами минимального теоретического количества R OH, что важно в тех случаях, когда спирт R OH дорог. Несомненно, лучше использовать небольшой избыток (около 10%) спирта R OH, иначе последняя стадия обмена будет протекать очень медленно. Для использования в качестве инертных разбавителей имеется широкий выбор растворителей (бензол, толуол, четыреххлористый углерод, цикло-гексан и т. д.). Часто спирт R OH удается осушить азеотропной отгонкой с использованием разбавителя (например, бензола) в качестве третьего компонента. Если спирт R OH имеет слишком высокую температуру кипения для образования тройной азеотропной смеси с водой и бензолом, для осушения системы можно добавлять другой спирт ROH с низкой температурой кипения. Например, берут требуемое количество спирта R OH с бензолом и небольшое количество спирта ROH (например, EtOH) и осушают систему перегонкой при минимальной температуре кипения тройного азеотропа бензол — этанол — вода. Большую часть этанола удаляют в виде бинарного азеотропа с бензолом, после чего в раствор вводят этоксид металла M(OEt) , который превращают в M(OR ) отгонкой азеотропа бензол — этанол. [c.239]

Структура (от латинского stra tura - строение, расположение, порядок) - совокупность устойчивых связей объекта, обеспечивающих его целостность и тождественность самому себе, т.е. сохранение основных свойств при различных внутренних и внешних изменениях. Специфика аналитических задач, обусловленная развитием синтеза и анализа соединений, в том числе и высокомолекулярных, определяется [12] высказьшанием А.П. Терентьева, сделанным в 1966 году Органический анализ призван решать весьма различные задачи, и первейшая из них - установление строения соединений. .. Следующий этап - выяснение формы, в которой данный элемент присутствует в соединении, т.е. [надо] найти его функциональные группы и их относительное содержание в молекуле. Эти знания, однако, также могут оказаться недостаточными, и поэтому требуется выяснить относительное положение различных функциональных групп. Иначе говоря, исследователь химического строения должен быть грамотным и изощренным аналитиком, владеющим всей совокупностью химических и физических методов исследования . [c.15]

В значительной степени вопросы циклизации нитрилов затрагиваются в монографиях [8, 10,11]. В обзорах [870, 871] обсуждаются последние данные физических методов исследования и отдельные способы синтезов моноциклических азинов [870] и их конденсированных систем [563, 871]. Известна монография Тейлора и Мак-Киллопа [9] по химии о-аминонитрилов пиридина, хинолина, изохинолина и других гетероциклических систем. [c.87]

Аналогичные положения применимы и к установлению структуры неизвестного вещества, но здесь исходные соединения служат скорее отправной точкой, нежели конечной целью исследования. Определенное заключение о структуре неизвестного соединения можно сделать на основании изучения, особенно физическими методами, недеградированной молекулы, знания природного источника соединения или соображений относительно путей его образования. Поэтому установление структуры само по себе дает иногда более исчерпывающие представления о соединении, чем многоступенчатый синтез. [c.11]